JP2008232510A

JP2008232510A - 空調設備

Info

Publication number: JP2008232510A
Application number: JP2007071119A
Authority: JP
Inventors: Kyosuke Takano; 恭輔高野; Mitsuru Nishiyama; 満西山; Yoji Mori; 陽司森; Kentaro Seki; 健太郎関
Original assignee: Taikisha Ltd; Nikken Sekkei Ltd; Kyoritsu Air Tech Inc
Current assignee: Taikisha Ltd; Nikken Sekkei Ltd; Kyoritsu Air Tech Inc
Priority date: 2007-03-19
Filing date: 2007-03-19
Publication date: 2008-10-02
Anticipated expiration: 2027-03-19
Also published as: JP4919845B2

Abstract

【課題】製作、施工が容易な簡素な構造であり、空調機の小型化および空調エネルギの削減を図ることのできる空調設備を提供する。
【解決手段】空調設備１０は、空調機から空調ダクト１２を経由して供給される調和空気の通過流量を制御する流量調整ダンパ１３と、流量調整ダンパ１３を通過した調和空気を下流側へ噴出させるため流量調整ダンパ１３に連通して設けられた誘引ノズル１４と、誘引ノズル１４から噴出する調和空気により近傍から誘引した空気とを流入させるため誘引ノズル１４に拡径部１５ｂを対向させ隙間Ｓを設けた状態で配置された漏斗状の誘引ガイド１５ａを有する混合ダクト１５と、混合ダクト１５から流動してきた調和空気と誘引空気との混合空気を複数の方向に分岐して流出させるため混合ダクト１５に連通して配置された流路分岐チャンバ１６と、を備えている。
【選択図】図２

Description

本発明は、空調機から供給される調和空気を複数の方向へ分岐して送り込むために建物の天井部上方などに配置される空調設備に関する。

空調機から供給される調和空気を複数の方向へ分岐して送り込むために設置される空調設備として、従来、図７に示すようなものがある。この空調設備７０は、空調機７１で形成された調和空気を送給するための空調ダクト７２と、空調ダクト７２から送り込まれる調和空気を複数方向に分岐して送り出すための分岐チャンバ７３と、を備えている。分岐チャンバ７３から複数方向に分岐して送り出された調和空気はそれぞれ可撓性ダクト７４を経由して吹出口７５から室内へ送り込まれる。

図７に示す空調設備の場合、複数の方向へ分岐して送り出される調和空気は全て空調機から供給されたものであるため、空調機は大量の調和空気を供給する能力が必要である。このため、大型で大出力の空調機を使用しなければならず、消費エネルギも大である。

そこで、空調機から供給される低温空気の噴射力を利用して空気吸込口から室内空気を誘引して調和空気に混合しながら空気吹出口から室内へ吹き出すように構成された空調設備が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

実開昭５５−１５０９３０号公報

特許文献１記載の「末端空気調和装置」は、空調機から供給される低温調和空気の噴射力により誘引した室内空気を、当該低温調和空気と混合して所望の温度に調節して天井面に設置した吹出口から室内へ吹き出す方式であるため、低温調和空気の供給量は少なくてすみ、送風機や空調機の小型化、消費エネルギの低減を図ることができる。しかしながら、その構造が複雑であるだけでなく、吹出口１台に対して「末端空気調和装置」を１台設置する必要があるため、装置の製作、施工が面倒であり、メンテナンスも困難である。

本発明が解決しようとする課題は、製作、施工が容易な簡素な構造であって、空調機の小型化および消費エネルギの削減、設置台数の減少を図ることのできる空調設備を提供することにある。

本発明の空調設備は、空調機から供給される調和空気を搬送する空調ダクトに設けられる空調設備であって、
前記調和空気量を調整する流量調整手段と、前記空調ダクト外の空気を当該空調ダクト内へ誘引するため前記流量調整手段より下流に設けられた誘引部と、前記調和空気と前記誘引部で前記空調ダクト内へ誘引された誘引空気とを混合して複数の出口へ分岐する分岐部と、を備えたことを特徴とする。

このような構成とすれば、空調機から供給され流量調整手段で流量調整された低温調和空気が誘引部を通過する際に近傍の空気を空調ダクト内へ誘引しながら流入するので、所望の温度に調節した空気を空調空間へ供給することが可能である。また、空調機から供給される調和空気量を予め減らしていても誘引部で誘引された空気が混合されることによって所望の温度に調整しつつ空調に必要な風量を確保することができる。このため、従来よりも小型で出力の小さな空調機であっても必要な空調能力を得ることが可能となり、空調機の小型化および消費エネルギの削減、設置台数の減少を図ることができる。

また、空調機から供給される調和空気量を流量調整手段で調整することにより誘引部の誘引空気量も調整することができ、空調空間へ供給する空調空気の全体風量も制御することができる。また、空調ダクト内に設けた風速センサの検知信号あるいは室温センサからの信号により流量調整手段を開閉制御する構成とすれば、居住者が要求する空調空気の供給を自動制御することができる。

ここで、前記誘引部が、前記調和空気を噴出する誘引ノズルと、前記調和空気の噴出により前記空調ダクト外の空気を前記空調ダクト内へ誘引する誘引ガイドと、を備え、
前記流量調整手段と前記誘引ノズルとの間の前記空調ダクト内に、当該空調ダクト内を流動する調和空気を拡散させるための遮蔽部材を設けることもできる。このような構成とすれば、流量調整手段から誘引ノズルへ流動する調和空気は遮蔽部材によって拡散され、空調ダクト全体に拡がった状態で誘引ノズルから流出するので、誘引ノズルの開口部外周から特に強い気流が噴出することとなり、近傍の空気を誘引する作用が高まる。誘引部は、調和空気を噴出する誘引ノズルと、噴出する調和空気とともに空気を空調ダクト内へ誘引する誘引ガイドと、を備えているため、優れた誘引作用を発揮する。また、簡素な構造であるため、製作、施工も容易である。

また、前記誘引ガイドと前記分岐部との間の前記空調ダクト内にガイドベーンを設ければ、調和空気と誘引空気とがガイドベーンによって整流されるので、分岐部へ送り込まれる調和混合空気の均質性が高まるほか、その均質状態となった調和混合空気を複数の出口へ均一に分配することができる。

一方、前記誘引部より下流の前記空調ダクト内に空気浄化手段を設ければ、誘引部において調和空気とともに空調ダクト内へ流入した誘引空気に含まれる異物などを空気浄化手段で回収、除去することができるため、分岐部から流出する調和混合空気の清浄度が高まり、常に清浄な調和空気を空調空間内へ供給することができ、衛生的である。

さらに、前記誘引ノズルおよび前記誘引ガイドの外面に保温材を付設すれば、調和空気との接触によって低温状態にある誘引ノズルや誘引ガイドの外面に近傍の空気が接触するのを回避することができるため、結露を防止することができる。

本発明により、製作、施工が容易な簡素な構造であり、空調機の小型化および空調エネルギの削減、設置台数の減少を図ることのできる空調設備を提供することができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明の実施の形態である空調設備を示す平面図、図２は図１に示す空調設備の一部切欠平面図、図３は図１に示す空調設備の一部切欠側面図、図４は図２に示す空調設備の一部切欠平面図、図５は図３に示す空調設備の一部を示す断面図、図６は図５における矢線Ｘ方向から見た一部省略図である。

図１〜図３に示すように、本実施形態の空調設備１０は、空調機１１から供給される低温調和空気を搬送する空調ダクト１２に設けられる設備である。空調設備１０は、流量調整ダンパ１３と、流量調整ダンパ１３に連通して設けられた誘引ノズル１４と、漏斗状の誘引ガイド１５ａを有する混合ダクト１５と、混合ダクト１５に連通して配置された流路分岐チャンバ１６と、を備えている。

流量調整ダンパ１３は、空調機１１から空調ダクト１２を経由して供給される低温調和空気の通過流量を制御する流量調整手段の一つであり、流量調整チャンバ１３を通過した調和空気を下流側へ噴出させるため、風量調整チャンバ１３に連通して誘引ノズル１４が設けられている。また、誘引ノズル１４から噴出する低温調和空気と近傍から誘引した空気とを流入させるため誘引ノズル１４に拡径部１５ｂを対向させ、これらの間に隙間Ｓを設けた状態で漏斗状の誘引ガイド１５ａが配置されている。即ち、これらの誘引ノズル１４と誘引ガイド１５ａとによって誘引部が形成されている。誘引ノズル１４の横断面は長方形をなし、調和空気の流動方向に向かって前記長方形の長辺寸法は不変のままで短辺寸法が徐々に減少するテーパ形状となっている。なお、図２，図３に示すように、隙間Ｓとは、誘引ノズル１４の下流側端部と、誘引ガイド１５ａの拡径部１５ｂの下流側端部との距離をいう。

また、混合ダクト１５から流動してきた低温調和空気と誘引空気との混合空気（以下「混合調和空気」という。）を複数の流出口１６ａへ流出させるための分岐部の一つである流路分岐チャンバ１６が混合ダクト１５に連通して配置されている。流路分岐チャンバ１６の複数の流出口１６ａから分岐して流出した混合調和空気は室内に設置された複数の吹出口１８からそれぞれの空調空間内へ供給される。

本実施形態において、空調ダクト１２の断面サイズは、長辺方向が６００ｍｍ、短辺方向が２００ｍｍであり、誘引ノズル１４の長さは２５０ｍｍであり、その先端開口サイズは長辺方向が６００ｍｍであり、短辺方向が１００ｍｍである。また、隙間Ｓは５０〜２００ｍｍが好適であり、本実施形態では１００ｍｍとしている。ただし、これらの寸法は一例であって、限定するものではない。

図１，図２に示すように、流路分岐チャンバ１６の外側面には円筒形をした複数の流出口１６ａが設けられ、これらの流出口１６ａにそれぞれ円管状の可撓性ダクト１７の基端部が連結され、ダクト１７の先端部がそれぞれ吹出口１８に連結されている。また、流量調整ダンパ１３と誘引ノズル１４とを連通する流路１９内に当該流路１９内を流動する調和空気を拡散させるための遮蔽部材２０（図５参照）が設けられている。

図２，図３に示すように、混合ダクト１５と流路分岐チャンバ１６とを連通する流路２１内に複数のガイドベーン２２が設けられ、誘引ガイド１５ａより下流側に位置する流路２１と流路分岐チャンバ１６との境界付近に空気浄化手段２３が設けられている。また、図３に示すように、流路分岐チャンバ１６の上面に設けられた開閉扉２４を開けば空気浄化手段２３は着脱可能であるため、定期的なメンテナンスが可能である。さらに、図２〜図４に示すように、誘引ノズル１４および誘引ガイド１５ａの外面には、保温材２５であるポリエチレンフォームが付設されている。

図４〜図６に示すように、流量調整ダンパ１３は、調和空気の流路１３ａを水平横断して配置された支軸２７に係止されたプロペラ式の風速センサ２６と、風速センサ２６より下流側の流路１３ａ内の上下部分を水平横断して配置された複数の駆動軸２８と、これらの駆動軸２８にそれぞれ取り付けられた板状の開閉部材２９と、駆動軸２８を回転駆動する駆動装置３０と、を備えている。流量調整ダンパ１３の流路１３ａ内を流動する低温調和空気によって風速センサ２６のプロペラ２６ａが回転し、その風速に対応した検知信号が風速センサ２６から駆動装置３０へ送信され、駆動装置３０が開閉部材２９を開閉させて設定風量となるように制御する。

なお、風速センサ２６は支軸２７方向にスライド可能であるため、支軸２７上の任意の位置に固定することができる。従って、風速センサ２６上流側の空気流が乱れている（偏っている）場合など、支軸２７に沿って風速センサ２６をスライドさせることにより、正確に風速を検知できる位置にセットすることができる。

図５に示すように、流量調整ダンパ１３においては、流路１３ａ内を流動する低温調和空気の風速を風速センサ２６が検知し、風速センサ２６から送信される検知信号に応じて、駆動装置３０が駆動軸２８を回転させて開閉部材２９の姿勢を変化させ、流路１３ａの開度を調整することにより調和空気の通過流量を制御する。

空調設備１０においては、空調機１１から供給され流量調整ダンパ１３で流量調整された低温調和空気が誘引ノズル１４から流出して漏斗状の誘引ガイド１５ａの拡径部１５ｂに流入する際に近傍の空気を誘引しながら流入する。このため、空調機１１から供給される低温調和空気と誘引空気の２つの空気が混合ダクト１５へ流入した後、調和混合空気となって流路分岐チャンバ１６へ送り込まれる。

従って、空調機１１から供給される調和空気量を予め減らしておいても誘引ガイド１５ａで誘引された空気が調和空気に混合されることによって所望の温度に調整しつつ空調に必要な風量を確保することができる。このため、従来よりも出力の小さい空調機１１であっても必要な空調能力を得ることが可能となり、空調機１１の小型化および消費エネルギの削減を図ることができる。

また、近傍の空気を誘引する誘引部は、流量調整ダンパ１３と連通する誘引ノズル１４に対し、混合ダクト１５に設けられた漏斗状の誘引ガイド１５ａの拡径部１５ｂを対向させて配置した簡素な構造であるため、製作、施工も容易である。

さらに、図５，図６に示すように、流量調整ダンパ１３と誘引ノズル１４とを連通する流路１９内を水平横断するように矩形板状の遮蔽部材２０を設けている。従って、流量調整ダンパ１３から誘引ノズル１４（図４参照）へ流動する低温調和空気は遮蔽部材２０によって拡散され、流路全体に拡がった状態で誘引ノズル１４から流出するので、近傍の空気を誘引する作用に優れている。

また、図２，図３で示したように、混合ダクト１５と流路分岐チャンバ１６とを連通する流路２１内に複数のガイドベーン２２を設けたことにより、流路２１内を通過する調和空気と誘引空気とがガイドベーン２２によって整流された状態で流路分岐チャンバ１６へ送り込まれるため、調和混合空気の均質性を高めることができる。

さらに、図２，図３で示したように、誘引ガイド１５ａより下流側に位置する流路２１と流路分岐チャンバ１６との境界付近に空気浄化手段２３を設けているため、誘引ノズル１４から流出する調和空気に伴って誘引ガイド１５ａから流入した誘引空気に含まれる異物などを空気浄化手段２３で回収、除去することができ、流路分岐ダクト１６から流出する調和混合空気の清浄度を高めることができる。

一方、図２〜図４で示したように、誘引部を構成する誘引ノズル１４および誘引ガイド１５ａの外面に保温材２５であるポリエチレンフォームを付設することにより、調和空気との接触によって低温状態にある誘引ノズル１４や誘引ガイド１５ａの外面に近傍の空気が接触するのを回避している。このため、誘引ノズル１４や誘引ガイド１５ａにおける結露の発生を防止することができる。

なお、保温材を付設する位置は前述部分に限定しないので、誘引ノズル１４より上流側の空調ダクト１２の外面あるいは流路分岐チャンバ１６の内面などに保温材（例えば、厚さ２５ｍｍ程度のグラスウールなど）を付設することもできる。ただし、誘引ノズル１４外面と誘引ガイド１５ａ内面との間は誘引空気の流路となるので、保温材２５の厚さが過大となると、前記流路が狭くなり誘引空気の流入が阻害されることがある。このため、本実施形態のように、ポリエチレンフォームのような薄手の発泡樹脂を使用すれば、誘引空気の流路を確保しながら確実な保温効果（結露防止効果）得ることができる。

本発明の空調設備はオフィスビルや工場建屋などに施工される空調システムの一部として広く利用することができる。

本発明の実施の形態である空調設備を示す平面図である。図１に示す空調設備の一部切欠平面図である。図１に示す空調設備の一部切欠側面図である。図２に示す空調設備の一部切欠平面図である。図３に示す空調設備の一部を示す断面図である。図５における矢線Ｘ方向から見た一部省略図である。従来の空調設備を示す平面図である。

符号の説明

１０空調設備
１１空調機
１２空調ダクト
１３流量調整ダンパ
１３ａ，１９，２１流路
１４誘引ノズル
１５混合ダクト
１５ａ誘引ガイド
１５ｂ拡径部
１６流路分岐チャンバ
１６ａ流出口
１７可撓性ダクト
１８吹出口
２０遮蔽部材
２２ガイドベーン
２３空気浄化手段
２４開閉扉
２５保温材（ポリエチレンフォーム）
２６風速センサ
２６ａプロペラ
２７支軸
２８駆動軸
２９開閉部材
３０駆動装置
Ｓ隙間

Claims

空調機から供給される調和空気を搬送する空調ダクトに設けられる空調設備であって、
前記調和空気量を調整する流量調整手段と、前記空調ダクト外の空気を当該空調ダクト内へ誘引するため前記流量調整手段より下流に設けられた誘引部と、前記調和空気と前記誘引部で前記空調ダクト内へ誘引された誘引空気とを混合して複数の出口へ分岐する分岐部と、を備えたことを特徴とする空調設備。
前記誘引部が、前記調和空気を噴出する誘引ノズルと、前記調和空気の噴出により前記空調ダクト外の空気を前記空調ダクト内へ誘引する誘引ガイドと、を備え、
前記流量調整手段と前記誘引ノズルとの間の前記空調ダクト内に、当該空調ダクト内を流動する調和空気を拡散させるための遮蔽部材を設けたことを特徴とする請求項１記載の空調設備。
前記誘引ガイドと前記分岐部との間の前記空調ダクト内にガイドベーンを設けた請求項２記載の空調設備。
前記誘引部より下流の前記空調ダクト内に空気浄化手段を設けた請求項１〜３のいずれかに記載の空調設備。
前記誘引ノズルおよび前記誘引ガイドの外面に保温材を付設した請求項２〜４のいずれかに記載の空調設備。